KR20020006280A - 편평형 진동모터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상부기판에 코일패턴을 갖는 코일적층부재와 분동을 간단히 조립시키는 구성에 의하여 부품의 손상이나 변형을 방지시킬 수 있는 편평형 진동모터를 제공하기 위한 것이다.

이러한 편평형 진동모터는 원형의 평판으로 상부면에 마그네트와 브러쉬가 구비된 하부기판이 부착된 브라켓트와; 상기 브라켓트의 상부면에 결합되며 하향 개방된 캡형상을 갖는 케이스와; 상기 브라켓트와 케이스의 중앙에 연결되는 샤프트와; 상기 샤프트에 회전 가능하게 베어링으로 지지되며 저면에는 정류자가 형성되고 상면 일측에는 분동이 부착되는 상부기판과; 상기 상부기판의 상면에 분동과 대향되는 위치에 부착되며 적어도 하나 이상의 코일패턴이 형성된 코일기판을 다수개 적층시킨 코일적층부재로 이루어진다.

따라서, 본 발명에 따른 편평형 진동모터는 상부기판에 코일패턴을 갖는 다수개의 코일기판이 적층되고, 분동이 샤프트에 일체로 조립됨으로써 종전의 절연물 사용에 의한 불량요인 즉, 접합력 약화와 단선 및 권선코일의 변형과 같은 문제점을 해소시킬 수 있게 되므로 제품의 품질을 더욱 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

Description

편평형 진동모터{Flat type-vibration motor}

본 발명은 소형 전자기기에 탑재되어 진동특성을 발휘하는 편평형 진동모터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 로터어셈블리의 조립공정을 단순화시켜 제작성을 향상시킨 편평형 진동모터에 관한 것이다.

일반적으로 편평형 진동모터는 로터가 편심된 상태로 샤프트를 중심으로 회전되는 과정에서 진동이 발생되는 것으로 대개 소형으로 제작되어 진동을 필요로 하는 전자제품에 탑재되어 사용되고 있다.

이러한, 편평형 진동모터는 근래에 들어 이동통신 단말기의 사일런트 콜(silent call)수단으로 사용되면서 그 수요가 폭발적으로 증가되고 있는 추세에 있으며, 특히 이동통신 단말기의 소형화 및 경량화 지향에 따라 이에 탑재되는 진동모터 역시 컴팩트화 되면서 상대적으로 진동발생 크기는 큰 것이 요구되고 있다.

종래의 편평형 진동모터는 도 1에 나타낸 단면도에서와 같이 크게 고정부재인 스테이터 어셈블리와 회전부재인 로터 어셈블리로 이루어진다.

즉 원형의 평판인 브라켓트(100)의 상부면으로는 판면에 회로가 인쇄된 하부기판(101)이 접합되고, 이 하부기판(101)의 외측에는 동심원을 갖는 고리형상의 마그네트(102)가 동일한 방법으로 부착된다.

그리고 브라켓트(100)의 상부는 하향 개방된 캡형상의 케이스(110)에 의해서 커버되며, 브라켓트(100)와 케이스(110)는 중앙의 샤프트(105)에 의해서 연결된다.

이와 같은 샤프트(105)에는 도 2 에서와 같이 회전 가능하게 로터 어셈블리(120)가 구비되며, 이때의 로터 어셈블리(120)는 다시 베어링(121)과, 상부기판(122)과, 정류자(123), 권선코일(124)과 분동(125) 및 절연물(126)로서 이루어진다.

베어링(121)은 로터 어셈블리(120)를 샤프트(105)로부터 회전 가능하게 지지하게 되는 수단으로서, 통상 메탈 베어링(121)이 사용된다.

상부기판(122)은 원형으로 형성되는 인쇄회로기판이며, 저면에 부착되는 정류자(123)로부터 전원이 인가되면 상부기판(122)의 상면과 저면에 형성된 패턴을 통해 권선코일(124)에 서로 다른 전원을 공급하게 된다.

정류자(123)는 상부기판(122)의 저면에서 회전 중심부측 주연부에 다수개의 세그먼트가 일정한 간격으로 원형을 이루면서 접촉면이 노출되게 매립되도록 한 것이다.

권선코일(124)은 저부의 마그네트(102)와 수직선상 동일한 회전 반경내에서 상호 대응되게 위치되는 적어도 하나 이상의 코일로서 구비되며, 상부기판(122)에 의해서 서로 다른 극성의 전원이 공급된다.

분동(125)은 통상 텅스텐과 같이 고비중을 갖는 재질로 이루어지는 중량체로서, 상기 상부기판(122)에 구비되는 권선코일(124)에 대응되는 방향에 부착되어 모터의 편심량을 결정하게 된다.

한편 절연물(126)은 베어링(121)과 권선코일(124)과 분동(125)을 상부기판(122)에서 상호 견고하게 결합될 수 있도록 하는 동시에 절연을 위한 구성이며, 상기 스테이터 어셈블리와 로터 어셈블리(120)간은 하부기판(101)에 하단이 고정되고 상단은 정류자(123)와 미끄럼 접촉되도록 구성된 한쌍의 브러쉬(127)에 의해 전기적으로 연결된다.

이러한, 로터 어셈블리(120)는 일단 상부기판(122)에 권선코일(124)과분동(125)을 배치시키고 마지막으로 권선코일(124) 및 분동(125)을 제외한 상부기판(122)의 상부면으로 베어링(121)을 결합한 상태에서 절연물(126)인 절연수지가 사출 성형되면서 베어링(121)과 함께 권선코일(124)과 분동(125)이 상부기판(122)에서 견고하게 일체로 고정되도록 하는 구성에 의해 조립된다.

그러나 상기와 같은 종래의 편평형 진동모터는 절연물(126)이 비교적 높은 사출압에 의하여 사출되기 때문에 권선코일(124)과 분동(125)의 납땜 또는 접합부위가 손상되면서 접촉불량을 초래하기도 하고, 특히 권선코일(124)은 절연물(126)의 사출압에 의해 심하게 변형되어 손상되는 문제점이 있다.

또한, 절연물(126)의 사출성형 온도 역시 대단이 고온에서 이루어지기 때문에, 절연물(126)의 사출온도에 의하여 베어링(121)이 열화됨과 동시에 내부에 충진된 오일이 소진됨에 따라 모터의 전체적인 기능을 저하시키는 것은 물론이고 수명이 단축되는 문제점도 있다.

따라서, 전술한 바와 같이 고온 고압에서 사출되는 절연물(126)의 사용으로 인하여 제품불량률이 높아지는 것은 물론이고 작업성 또한 열악하여 생산성이 낮은 문제점을 초래하였다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 상부기판에 코일패턴을 갖는 코일적층부재와 분동을 간단히 조립시키는 구성에 의하여 부품의 손상이나 변형을 방지시킬 수 있는 편평형 진동모터를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 편평형 진동모터를 나타낸 단면도,

도 2는 종래 기술에 따른 로터 어셈블리를 나타낸 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 편평형 진동모터를 나타낸 단면도,

도 4는 본 발명에 따른 로터 어셈블리의 분해 사시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 브라켓트 2 : 하부기판

3 : 마그네트 4 : 케이스

5 : 샤프트 6 : 로터어셈블리

7 : 브러쉬 8 : 정류자

9 : 상부기판 10 : 분동

9', 10' : 관통홀 20 : 코일적층부재

21 : 코일기판 22 : 코일패턴

상기의 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 편평형 진동모터는 원형의 평판으로 상부면에 마그네트와 브러쉬가 구비된 하부기판이 부착된 브라켓트와;

상기 브라켓트의 상부면에 결합되며 하향 개방된 캡형상을 갖는 케이스와;

상기 브라켓트와 케이스의 중앙에 연결되는 샤프트와;

상기 샤프트에 회전 가능하게 베어링으로 지지되며 저면에는 정류자가 형성되고 상면 일측에는 분동이 부착되는 상부기판과;

상기 상부기판의 상면에 분동과 대향되는 위치에 부착되며 적어도 하나 이상의 코일패턴이 형성된 코일기판을 다수개 적층시킨 코일적층부재로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 편평형 진동모터를 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 편평형 진동모터를 나타낸 단면도로서, 도시된 바와 같이 저부에 구비되는 것으로서, 원형의 평판인 브라켓트(1)의 상부면으로 하부기판(2)과 마그네트(3)가 부착되며, 이 브라켓트(1)의 상부는 하향 개방된 캡 형상의 케이스(4)에 의해 커버된다.

그리고, 이들 브라켓트(1)와 케이스(4)는 샤프트(5)에 의해서 상호 연결되며, 이 샤프트(5)에는 로터 어셈블리(6)가 회전 가능하게 구비된다.

상기와 같은 구성은 종전의 편평형 진동모터의 구조와 거의 유사하다.

다만 본 발명은 편평형 진동모터에서 특히 회전수단으로 제공되는 로터 어셈블리(6)의 결합구조를 개선시킨 것으로서, 주된 특징은 상부기판(9)에 일체로 사출 성형되는 절연물을 생략하고, 상부기판(9)과 분동(10)을 일체로 샤프트(5)에 축지지시키고, 상부기판(9)에 코일패턴(21')이 형성된 코일적층부재(20)를 구성시킴으로서 간단히 일체로 결합되게 하여 로터 어셈블리(6)가 형성되도록 하는 것이다.

첨부된 도면 도 4는 본 발명에 따른 로터 어셈블리를 나타낸 분해 사시도이다.

본 발명에서 로터어셈블리(6)는 크게 상부기판(9)과 분동(10)과 코일적층부재(20)로 이루어진다.

상부기판(9)은 종전과 마찬가지로 원형으로 형성된 인쇄회로기판이며, 이 상부기판(9)은 저면에 형성된 한쌍의 브러쉬(7)와 접촉되는 정류자(8)가 일체로 형성된다.

한편 상부기판(9)은 중앙부에 소정크기를 갖는 관통홀(9')이 형성되며, 이 관통홀(9')의 크기는 샤프트(5)의 지름에 비하여 크게 성형된다.

이와 같은 상부기판(9)의 상부면에는 무게중심을 편중되게 하여 모터의 진동을 유발시키는 분동(10)과, 이 분동(10)에 대향되는 방향에 코일적층부재(20)가 부착된다.

분동(10)은 대개 텅스텐과 같이 고비중을 갖는 재질로 성형되는 것이 바람직하며, 통상 부채꼴 형상으로 이루어지고 그 중심에서 편심된 위치에 상부기판(9)에 형성된 관통홀(9')과 동일한 크기를 갖는 관통홀(10')이 형성된다.

이와 같이 이루어지는 상부기판(9)과 분동(10)은 상호간의 관통홀(9'),(10')이 일치되도록 위치된 상태에서 베어링(30)이 강제로 압입되며, 이 베어링(30)은 샤프트(5)에 끼워짐으로써 로터 어셈블리(6)가 샤프트(5)를 중심으로 회전 가능하게 된다.

코일적층부재(20)는 상부기판(9)의 상면에 분동(10)과 대향되는 위치에 부착되며, 상부기판(9)의 저면에 인쇄된 회로와 납땜에 의해서 연결되도록 한다.

이러한, 코일적층부재(20)는 비교적 두께가 얇은 코일기판(21)이 다수개 마련되고, 이들 코일기판(21)이 적층되어 이루어지는 것으로서, 각 코일기판(21)에는 적어도 하나 이상의 나선형상을 갖는 코일패턴(21')이 형성된다.

여기서, 상기 코일적층부재(20)는 코일기판(21)에 상호 전류가 통전될 수 있도록 회로적으로 연결되는데, 이는 적층된 각 코일기판(21)의 코일패턴(21')을 서로 연결함으로써 이루어진다.

한편, 상기 코일기판(21)에 형성되는 코일패턴(21')은 통상 반도체 디바이스 제작 기술에서 널리 사용되고 있는 플라스마에칭(plasma etching), 이온에칭(ion etching), 스퍼터에칭(sputter etching)에 의하여 형성될 수 있다.

또한, 상기 코일기판(21)은 작업성이 좋으며 내열성 및 내곡성이 우수한 일종의 인쇄회로기판인 FPCB(flexible printed circuits board)가 사용되는 것이 바람직하다.

이와 같은 코일적층부재(20)는 낱장의 코일기판(21)이 다수개 적층됨으로써 종전의 권선코일의 역할을 대신하게 되며, 아울러 상부기판(9)의 제조공정에서 상부기판(9)의 상부면 일측에 코일기판(21)을 적층시키면서 상호간의 코일패턴(21')을 연결시켜 상부기판(9)과 코일적층부를 일체로 형성시킬 수 있다.

따라서, 상기와 같이 이루어지는 로터어셈블리(6)는 코일패턴(21')을 갖는 코일적층부재(20)를 상부기판(9)에 부착 또는 일체로 형성하고, 상부기판(9)과 분동(10)이 일체로 샤프트(5)에 축지지되므로 절연물의 사출 성형에 의한 권선코일의 단선 및 변형과 같은 불량요인을 제거하게 된다.

상기에서와 같이 구성되고 작용되는 본 발명에 따른 편평형 진동모터는 상부기판에 코일패턴을 갖는 다수개의 코일기판이 적층되고, 분동이 샤프트에 일체로 조립됨으로써 종전의 절연물 사용에 의한 불량요인 즉, 접합력 약화와 단선 및 권선코일의 변형과 같은 문제점을 해소시킬 수 있게 되므로 제품의 품질을 더욱 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

또한, 베어링내의 열화에 의한 오일 소진을 방지시키므로 보다 안정된 구동성능과 진동특성을 유지시킬 수 있게 되므로 제품의 신뢰성이 향상되며, 특히 코일적층부재의 각 코일기판에 형성된 코일패턴의 패턴수를 조절하여 모터의 구동 및 진동특성을 설계할 수 있으므로 제품의 설계자유도를 한층 증대시킬 수 있는 유용한 효과를 제공하게 된다.

Claims (3)

1. 원형의 평판으로 상부면에 마그네트와 브러쉬가 구비된 하부기판이 부착된 브라켓트와;

   상기 브라켓트의 상부면에 결합되며 하향 개방된 캡형상을 갖는 케이스와;

   상기 브라켓트와 케이스의 중앙에 연결되는 샤프트와;

   상기 샤프트에 회전 가능하게 베어링으로 지지되며 저면에는 정류자가 형성되고 상면 일측에는 분동이 부착되는 상부기판과;

   상기 상부기판의 상면에 분동과 대향되는 위치에 부착되며 적어도 하나 이상의 코일패턴이 형성된 코일기판을 다수개 적층시킨 코일적층부재;

   로 이루어진 것을 특징으로 하는 편평형 진동모터.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 코일적층부재는 적층된 코일기판에 상호 전류가 통전되도록 각 코일패턴이 회로적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 편평형 진동모터.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 코일기판은 FPCB인 것을 특징으로 하는 편평형 진동모터.